Вопрос 16.3.(активизирующий). Как Вы думаете, добавление шпренгелей в треугольной решетке фермы необходимо только для избежания внеузловой нагрузки?(блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ неверен, так как кроме этого шпренгели уменьшают расчетные длины пояса и раскосов, что увеличивает их несущую способность.	Ваш ответ верен, так как кроме этого шпренгели уменьшают расчетные длины пояса и раскосов, что увеличивает их несущую способность.

Вопрос 16.4.(активизирующий). Как Вы думаете, горизонтальные связи по верхним поясам ферм ставятся для обеспечения устойчивости сжатых поясов ферм из плоскости ферм? (блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ неверен, так как горизонтальные связи уменьшают расчетные длины сжатого пояса из плоскости фермы и тем самым обеспечивают необходимую устойчивость из плоскости ферм.	Ваш ответ верен, так как горизонтальные связи уменьшают расчетные длины сжатого пояса из плоскости фермы и тем самым обеспечивают необходимую устойчивость из плоскости ферм.

16.3.3. Сбор нагрузок на решетчатый ригель поперечной рамы производственного здания.

Непосредственно на ригель рамы (фермы) действуют два вида нагрузок: постоянная и снеговая. Кроме того, при уклоне верхнего пояса ригеля (фермы) 30^ои более, а также наличии фонаря будет действовать ветровая нагрузка.

Влияние других нагрузок (ветровых, крановых и др.), действующих на поперечную раму производственного здания будет передаваться на ригель-ферму через опорные узлы в виде моментов и продольных сил.

16.3.3.1. Постоянные нагрузки (собственный вес)

Постоянная нагрузка на ригель возникает от собственного веса несущих конструкций и ограждения. Конструктивное решение шатра производственного здания разрабатывается на стадии архитектурного проектирования в зависимости от температурного режима здания и конструктивного решения всего каркаса производственного здания.

Нагрузки для различных конструктивных решений шатра здания приведены в таблице 16.1.

Постоянная нагрузка от веса покрытия включает такие составляющие: вес кровли, собственный вес несущих конструкций (ферм, прогонов), покрытия, связей.

Таблица 16.1.

Нагрузки от массы конструкций покрытия

Состав нагрузки	Нормативная нагрузка , кПа	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кПа
Гравийная защита Защитный слой из битумной мастики с втопленным гравием h=10 мм Гидроизоляционный ковер - 3 – слойный - 4 – слойный Асфальтовая стяжка h=20 мм кН/м2 Утеплитель (пенобетон 6 кН/м3, минераловатные плиты1…3 кН/м3и др.) Стальной профилированный настил, мм t=1 мм t=0,8 мм t=0,6 мм Асбестоцементные волнистые листы Железобетонные предварительно напряженные плиты размерами 6м 123 м Плиты на асбестоцементном каркасе АКЭ-1 размером 1,53 м Собственная масса металлических конструкций покрытия: строительные фермы фонари прогоны связи	0,30 0,21 0,12 0,16 0,36 h (1) 0,15 0,12 0,09 0,20 1,28 1,89 0,56 0,2…0,4 (2) 0,08…0,12 0,12…0,18 0,12…0,18	1,2 1,2 1,1 1,1 1,2 1,2…1,3 1,05 1,05 1,05 1,1 1,1 1,1 1,1 1,05 1,05 1,05 1,05	0,360 0,252 0,132 0,176 0,432 (1,2…1,3) h 0,156 0,126 0,095 0,220 1,408 2,079 0,616 0,21…0,42 0,084…0,126 0,126…0,189 0,042…0,105

Примечания: 1. Требуемую толщину утеплителя определяют теплотехническим расчетом.

2. Меньшие значения нагрузки от собственной массы металлических конструкций покрытия относятся к легким зданиям, большие – к тяжелым.

Постоянная нагрузка определяется в зависимости от ее состава и выполняется обычно в табличной форме.

16.3.3..2. Временные нагрузки: снеговая и от других видов нагрузок.

Снеговая нагрузка на покрытие зависит от района строительства и профиля шатра здания. Предельное расчетное значение снеговой нагрузки (16.3.)(см. ДБН В.1.2 – 2 : 2006) на 1 м²покрытия определяется по формуле

,

где - коэффициент надежности по предельному значению снеговой нагрузки и определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемостиТпо таблице 16.2. (см. п. 8.11 ДБН В.1.2 – 2:2006)

Таблица 16.2.

Т, лет	1	5	10	20	40	50	60	80	100	150	200	300	500
	0,24	0,55	0,69	0,83	0,96	1,00	1,04	1,10	1,14	1,22	1,26	1,34	1,44

Промежуточные значения следует определять линейной интерполяцией.

Для объектов массового строительства допускается Тпринимать равным установленному сроку эксплуатации конструкцийТ_ef .Для промзданий это 60 лет.

S_o– характеристическое значениеснеговой нагрузки (16.1)на метр квадратный земной поверхности, определяется в зависимости от снегового района по таблице 16.3. (см. ДБН В.1.2–2:2006)

Таблица 16.3.

Район	1	2	3	4	5	6
Нагрузки, кПа	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8

Характеристическое значение снеговой нагрузки(16.2.)– это основное значение нагрузки установленное в ДБН В.1.2 – 2:2006.

16.2.Характеристическое значение нагрузки (блок 4) Характеристическое значение нагрузки - это основное (нормативное) значение нагрузки установленное в ДБН В.1.2 – 2:2006. Вернитесь к тексту.

Предельное расчетное значение нагрузки(16.3.)– значение нагрузки соответствующее экстремальной ситуации которая может возникнуть не более одного раза в течении срока эксплуатации конструкции, и используется для проверки предельных состояний первой группы, выход за границы которых эквивалентен полной утрате работоспособности конструкции.

16.3.Предельное расчетное значение нагрузки (блок 4) Предельное расчетное значение нагрузки – значение нагрузки соответствующее экстремальной ситуации которая может возникнуть не более одного раза в течении срока эксплуатации конструкции, и используется для проверки предельных состояний первой группы, выход за границы которых эквивалентен полной утрате работоспособности конструкции. Вернитесь к тексту.

Эксплуатационное расчетное значение нагрузки (16.4.)– значение нагрузки, которое характеризует условия нормальной эксплуатации конструкции. Как правило, эксплуатационное расчетное значение используется для проверки предельных состояний второй группы, связанных с затруднением нормальной эксплуатации (возникновение недопустимых перемещений конструкции, недопустимая вибрация) Вернитесь к тексту.

Эксплуатационное расчетное значение нагрузки (16.4.)– значение нагрузки, которое характеризует условия нормальной эксплуатации конструкции. Как правило, эксплуатационное расчетное значение используется для проверки предельных состояний второй группы, связанных с затруднением нормальной эксплуатации (возникновение недопустимых перемещений конструкции, недопустимая вибрация)

С – коэффициент перехода от веса снегового покрова на земле к снеговому покрову на м²покрытия, определяется по формуле:

,

где - коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие; для плоских покрытий с малым уклоном (25^о)=1;

С_е- учитывает влияние режима эксплуатации на накопление снега на кровле (очистка, таяние и т.п.). для покрытий цехов с большими тепловыделениями при холодной кровле и углом наклона%, обеспечивающим отвод воды С_е=0,8; в остальных случаях С_е=1;

С_alt – коэффициент учитывает высоту Н (в км) размещение строительного объекта над уровнем моря. При Н0,5 кмС_alt=1.

Определение нагрузки на 1м длины фермы выполняют путем умножения нагрузки на 1м²на шаг фермы (ширину грузовой площади)

для постоянной нагрузки

для нагрузки от снега ,

где В– шаг ферм.

Определение нагрузки на 1 узел фермы выполняют путем умножения нагрузки на 1м²на шаг ферм и на полу сумму длин панелей примыкающих к узлу (рис. 16.1.)

для постоянной нагрузки

для нагрузки от снега ,

где d₁– размер панели фермы слева от узла,

d₂– размер панели фермы справа от узла.

Рис. 16.1. Расчетная схема фермы и определение узловой нагрузки:

b – шаг ферм, d – размер панели фермы.

Рис. 16.2. К расчету ферм на вне узловую нагрузку и с расцентровкой в узлах.

Другие нагрузки учитываются через опорные моменты и распорные горизонтальные усилия, которые определяются из расчета поперечной рамы.

Пример 16.2. Требуется запроектировать ригель рамы с параллельными поясами и малым уклоном (1,5 %).

Исходные данные:

- пролет – 24 м;

- материал поясов и решетки – сталь С245, по ГОСТ 27772-88;

- тип решетки треугольная с дополнительными стойками;

- примыкание ригеля к колонне – жесткое.

1. Сбор нагрузок на ферму.

Из расчета рамы погонная постоянная нагрузка g = 8,88 кН/м и снеговая s = 4,2 кН/м.

Определяем узловые нагрузки на ферму:

;

;

;

Опорные реакции

;

Из расчета рамы приняты нагрузки от рамных моментов и распоров:

; ;;

2. Статический расчет фермы.

Расчет ведем для каждой из нагрузок раздельно: используя один из известных методов строительной механики. При построении расчетных схем высота фермы принята предварительно равной расстоянию между центрами тяжести поясов.

Незначительным уклоном верхнего пояса фермы пренебрегаем. При определении расчетных значений усилий в элементах фермы усилия от опорного момента учитываются лишь, если эти усилия догружают стержень.

Расчетные значения усилий в элементах фермы, полученных путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны, приведены в таблице 16.4.

Расчетные усилия в элементах фермы Таблица 16.4.

Элемент	№ стержня	Усилия						Расчетные усилия
		От пост. нагрузки	От снеговой нагрузки		От опорных моментов		От рас-пора	№ Усилий	растяжение	№ Уси-лий	Сжа-тие
			γ f = 1	γf = 0,7	Мл	Мпр
		1	2а	2б	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Верхний пояс	3-а 4-в 5-г 6-е	0 -159,84 -159,84 -213,12	0 -75,60 -75,60 -100,8	0 -68,04 -68,04 -90,72	19,67 14,63 14,63 9,87	0 0,563 0,563 1,098	- - - -	1; 3 - - -	19,67 - - -	- 1; 2а 1; 2а 1; 2а	- -235,44 -235,44 -313,92
Н. пояс	1-б 1-д	93,24 213,12	44,10 100,8	39,69 90,72	-17,16 -12,16	-0,281 -0,838	-17,441 -12,998	1; 2а 1; 2а	137,74 313,92	- -	- -
Раскосы	а-б б-в г-д д-е	-133,20 93,24 -57,28 19,98	-63,00 44,10 -27,09 9,45	-56,70 39,69 -24,38 8,51	-3,552 3,552 -3,552 3,552	0,395 -0,395 0,395 -0,395	- - - -	- 1; 2б; 3; 4 - 1; 2б; 3; 4	- 136,085 - 31,645	1; 2б; 3; 4 - 1; 2б; 3; 4 -	-193,057 - -84,815 -
Стойки	в-г е-е'	-26,64 -26,64	-12,6 -12,6	-11,34 -11,34	0 0	0 0	- -	- -	- -	1; 2а 1; 2а	-39,24 -39,24